内容简介
和同类的教材相比，本书的特点在于以“一个核心、三条纲领”来组织教学内容。计算机的核能是数据处理，计算机科学要提供数据表示和数据加工表示的理论、方，并很终在计算机系统上实现。
全书共分7章，内括认识计算机和计算机科学、计算机系统组成、计算机软件系统、计算机通信与网络、数据表示方法、数据加工表示方法、计算学科的知识领域。
按照本书的体系，初学者容易理解在后续课程中展开的专业概念，并关注专业课程之间的内在关联。
本书既适合作为高等学校的教材，也适合有兴趣了解计算机科学概貌的读者阅读。
目录
第1章认识计算机和计算机科学1
1.1计算机是数据处理机1
1.1.1数据1
1.1.2信息2
1.1.3数据处理3
1.1.4数据处理机4
1.2计算机科学6
1.2.1理解计算机科学6
1.2.2算法8
1.2.3用计算机解决数据处理问题10
1.2.4计算机系统的发展历程14
5
1.3机内信息表示基础——制数16
1.3.1位置记数法16
1.3.2制数17
1.3.3数制的转换规则17
9
1.4关于计算学科及其专业19
1.4.1计算学科的由来19
1.4.2计算学科下属专业的划分19
本章小结21
第2章计算机系统的组成22
2.1四能部件22
2.1.1内存22
2.1.2中央处理器27
2.1.3外部设备30
2.1.线41
3
2.2计算机程序44
2.2.1机器指令45
2.2.2程序存储原理47
2.2.3冯·诺依曼结构体系50
2
2.3计算机系统52
2.3.1硬件和软件52
2.3.2计算机系统的几种应用模式54
7
本章小结58
第3章计算机软件系统59
3.1软件系统59
3.1.1软件系统的组成59
3.1.2应用软件示例60
3.1.3获得软件的途径64
3.1.4软件版保护65
6
3.2操作系统66
3.2.1操作系统的目标66
3.2.程和中断67
3.2.3操作系统的*源管能68
3.2.4作业的管理调度方式70
3.2.5I／O设备的输入输出控制73
3.2.6操作系统的常见种类74
3.2.7用户界面75
3.2.8有代表*的操作系统产品76
9
3.3程序设计语言和语言处理软件79
3.3.1程序设计语言79
3.3.2程序设计语言的发展80
3.3.3程序设计和软件开发84
3.3.4程序／语言的处理过程84
3.3.5编译程序85
3.3.6上机作业的传统过程87
3.3.7程序作业工具87
8
本章小结88
第4章计算机通信与网络89
4.1数据通信概念89
4.1.1信息、数据与信号89
4.1.2数据的传输90
4.1.3传输介质和信道93
4.1.4信号传输的技术特*94
4.1.5数据交换97
8
4.2计算机网络99
4.2.1计算机网络的组成100
4.2.2网络类型101
4.2.3网络协议和体系结构模型102
06
4.3计算机局域网106
4.3.1局域网的拓扑结构106
4.3.2介质访问控制方法108
4.3.3局域网中常见的网络设备109
11
*.*因特*112
*.*.1*络互联112
4.4.2因特网的地址编制和域名113
4.4.3因特网的典型应用113
4.*.*因特*的接入121
22
本章小结123
第5章数据表示方法124
5.1数据的分层表示方法学124
5.1.1现实世界层124
5.1.2信息世界层125
5.1.3语言层126
5.1.4机器层126
5.1.5物理层127
27
5.2数的表示127
5.2.1无符号整数的表示127
5.2.2有符号整数的表示128
5.2.3实数的表示132
5.2.4复数的表示134
35
5.3字符和汉字的表示135
5.3.1字符编码136
5.3.2汉字编码138
5.3.3汉字处理系统142
42
5.4图像和声音的表示143
5.4.1图像的表示143
5.4.2声音的表示144
45
5.5语言的数据表示手段145
5.5.1常量和变量145
5.5.2函数和表达式147
5.5.3数据类型151
58
5.6动态数据结构158
5.6.1数据结构的含义158
5.6.2数据结构的基本概念159
5.6.3线*表163
5.6.4树和二叉树169
5.6.5图171
73
5.7外存数据组织174
5.7.1文件174
5.7.2数据库180
89
本章小结190
第6章数据加工表示方法191
6.1数据加工的表达层次191
92
6.2算法表示手段193
6.2.1算法和算法的表示193
6.2.2算法流程图194
6.2.3类程序设计语言的伪代码199
02
6.3结构化设计202
6.3.1三种流程结构203
6.3.2结构化方法207
09
6.4算法示例209
6.4.1顺序结构的算法设计209
6.4.2分支结构的算法设计211
6.4.3循环结构的算法设计214
17
6.5软件的工程化开发方法218
6.5.1关于软件工程学218
6.5.2软件生命周期概念219
6.5.3传统的软件生命周期阶段220
6.5.4软件开发规范225
6.5.5软件开发模型226
6.5.6开发方法和工具227
30
本章小结231
第7章计算学科的知识领域232
7.1计算学科知识分类232
7.1.1数学232
7.1.2电子学233
7.1.3算法234
7.1.4计算机体系结构和组织235
7.1.5计算机软件系统236
7.1.6人机交互237
7.1.7程序设计238
7.1.8软件工程学239
7.1.9特定的应用系统240
7.1.10计算机网络241
7.1.11信息技术241
7.1.12职业素养242
7.2计算学科的社会与职业问题243
7.2.1计算技术对社会的冲击243
7.2.2相关法律243
7.2.3职业道德和职业素养244
7.3计算机245
7.3.1计算机风险245
7.3.2计算机措施246
49
本章小结249
参考文献250
摘要与插图
第pan style="font-family:宋体">章;认识计算机和计算机科学
计算机问世仅仅七十多年，已经给人类社会带来了翻天覆地的变化。如果说，蒸汽机和电的发明带来工业，极大地影响了人类的生活方式，那么计算机引起了人类社会新的一轮——“信息”。以计算机为核心的信息处理系统以的广度和深度渗透到社会的每一个领域。今天，生产制造业、商业、银行金融业、交通运输业、通信业、科研、教育、卫生……乃娱乐休闲都离不开计算机。众多国计民生不可或缺的事务对计算机的依赖，已达到一旦计算机系统发生故障，业务被迫停顿的地步。
有结，人类社会从古今历经了农业文明、工业文明和信息文明这三个发展阶段。计算机是信息文明的标志物，
计算机在当代社会“无所不在、”的印象使外行人对计算机产生了一种神秘感，科幻小说、科幻电影里的机器人和虚报世界更容易使普通人想人非非。其实计算机能是单一的，从本质的角度来看，计算机只能做一件事，是数据处理，也可以称为信息处理。计算机只是一种数据处理机器。当然，和历出现过的其他数据处理机器相比，计算机能要得多、强大得多。
因此，对计算机和计算机科学的认识要从什么是数据、什么是数据处理以及什么是数据处理机开始。
1.pan style="font-family:宋体">计算机是数据处理机
1.1.pan style="font-family:宋体">数据
data）这个词的时候，很容易联想到“数”，如实验数据、财务数据和经济数据等，计算机科学赋予“数据”这个术语更加本质的含义，在应用中，计算机要面对客观世界形形色色的事物，一个人、一台设备、一份合同、一部动画、一门课程……不管你看得见看不见，它们都是客观存在的东西。计算机科学用“数据“这个概念来表示客观事物，
pan style="font-family:宋体">数据的定义
数据是客观事物属的记录表示。
计算机科学用一种简单而且有效的方法来表示客观事物，是把事物等同于由事物的一组特征所组成的集合。例如：
（学号，姓名，系，专业，年级，年龄，别，血型，口音，脸形，…）
这样一组学生的特征来表示“学生”这种客观事物。用
（课程代码，课程名，学分，规定学时，先导课程，…）
来表示“课程”这种客观事物。
一般来说，一种事物几乎会有无数个各种各样的特征，它们表示了事物各个不同方面的质。由业务处理需要出发，从事物众多特征中选取出有限个数据属（attribute），把这组数据属的集合称为数据实体（entity），这样，抽象的数据实体概念可以用来表示具体的
事物了，即
事物（特征）→（数据）实体（（数据）属）
这种抽象过程不是简单地替换了术语名称，而是体现了专业人员对客观事行分析、分类、折分、重组和选取等一系列的思维动作，这样才能用数据的概念来表示客观世界事物。
2.数据的名和值
要从数据名（name）和数据值（occurrence）两个不同的角度来认识数据概念。我是选择有恰当语义的名称来描述数据实体和数据属，例如：
学生（学号，姓名，系，专业，年级）
可见，数据名刻画的是一类事物的特征构成。
一组数据值：
（0900pan style="font-family:宋体">，张三，计算机系，软件开发，一年级）
表示了特定的一个学生。可见，数据值刻画的是一类事物中的个体。通常，一个数据名会和一组数据值相对应、比如学生的名字可以是张三、李四、五等，
同一类数据值的集合叫做数据集（data set）。
3.数据的形式
既然数据是事物属的记录表示，必须有的表示形式（forms）。常见的几种数据形式是数、文字（字符/汉字的串）、图像、图形、（活动的图像）和音频（声音）。
pan style="font-family:宋体">这个数，表示了某个学生“年龄”的数据值：“张三”“Mary”这些字符串，表示了“姓
名”的数据值：一张照片是一幅图像，表示了某人的外貌特征，当然是数据的一种表示形式，图形和声音也如此。
现代计算机可以用数、文字、图像和声音等各种数据表示形式来输入、输出、存储、加工各种数据。大家已“多媒体”来形容计算机处理多种形式数据的能力，其实更地说，媒体是不同形式数据的驻留介质。
4.数据的驻留介质
显然，一切形式的数据都必须记录在某种介质（media，又称媒体）上。天然的数据驻留介质是人的大脑皮层。广泛使用的传统数据介质之一是纸。计算机里，常见的数据存储介质是磁盘、光盘、磁带、内存储器及早期用过的纸质穿孔带和穿孔卡。它们采用电磁材料、光电材料和半导体电子电路等制造。
1.1.2信息
今天，信息（information)已经成为广泛使用的大众词语。但是在计算机科学里，信息是有严格定义的。
pan style="font-family:宋体">信息的定义
信息是由客观事物传递的知识。
和数据一样，信息也和客观世界事物密切相关。但是，信息不是事物本身的刻画和表示，而是指透过事物传递出来的知识。信息之所以能够产生，有三个不可或缺的要素。了解这三个要素有助于理解信息概念的含义。
